Магнетронный варактор

Опубликовано 25.11.2010 Ведущий Антон Панкратов

Магнетронный варактор - это электронно-вакуумный прибор(радиолампа) предназначенный для генерации и преобразования сигналов сверхвысокой частоты большой мощности. Он был разработан группой российских инженеров в институте ядерных исследований РАН. Конструктивно Магнетронный варактор является обращенным диодом, для уменьшения потребляемой мощности, накал катода которого выполнен в виде сетки с проницаемостью от 0,01 до 0,05 и коэффициентом заполнения от 0,01 до 0,05. Преимуществом, перед обычным, полупроводниковым варактором можно считать лучший частотный диапазон при работах в режиме большой мощности. Кроме того, существовавшие раньше варианты на базе магнетронного диода в режиме отсечки обладает значительно меньшей экономичностью в связи с потерями на нагрев катода большой площади. А магнетронный варактор на обращенном диоде имеет меньшие габариты и вес, а также мощность, потребляемую соленоидом, и мощности накала на порядок меньшую, чем раньше при той же реактивной мощности. Это достигается следующими особенностями конструкции: Варактор выполняется на основе обращенного магнетронного диода, т.е. магнетронного диода, катод которого располагается на внутренней стороне внешнего цилиндра прибора, а анод внутри катодного цилиндра. Это позволяет уменьшить поперечные размеры прибора без увеличения магнитного поля при сохранении емкости прибора на единицу длины, максимального анодного напряжения и реактивной мощности. Сохранение емкости на единицу длины обеспечивается при сохранении величины отношения радиуса внешнего цилиндра к радиусу внутреннего При том же анодном напряжении, что и у варактора- прототипа, и критическом магнитном поле радиус катодного цилиндра обращенного варактора может быть соответственно уменьшен. С целью уменьшения мощности источника тока накала катод выполняется в виде прямонакальной эквидистантной сетки, расположенной вблизи внутренней поверхности внешнего цилиндра и изолированной от него. Соседние прутики сеточного катода располагаются на расстоянии друг от друга, не превышающем расстояние от внешнего цилиндра, чтобы в подавляющей части пространства между катодом и внешним цилиндром электрическое поле было практически однородным и проницаемость сетки катода была не более нескольких сотых. Коэффициент заполнения сеточного катода не должен превышать нескольких процентов. Все это делает магнетронный варактор перспективным прибором для ускорителей заряженных частиц в узлах без инерционной перестройки частоты ускоряющих резонаторов.